พาไปรู้จัก Phantom Twist ต้นแบบโดรนที่หมุนเร็วมาก 15 - 25 รอบต่อวินาที ใช้ประโยชน์จากภาพเบลอจากการเคลื่อนไหวแทนการพรางตัวเพื่อซ่อนตัวในที่โล่งแจ้ง โดยมีความชัดเจนให้มองเห็นน้อยกว่าโดรนสี่ใบพัดปกติที่มีขนาดใกล้เคียงกันประมาณ 10 เท่าเลยทีเดียว
แนวคิดล่าสุดนี้เปิดเผยว่า วิธีที่ดีที่สุดในการซ่อนโดรนไม่ใช่การพรางตัวหรือเทคนิคทางแสงที่ซับซ้อน แต่เป็นการหมุนตัวอย่างรวดเร็วมาก ๆ นั่นคือแนวคิดเบื้องหลัง “Phantom Twist” โดรนที่พัฒนาโดยวิศวกรจากมหาวิทยาลัยนอร์ทเวสเทิร์น (Northwestern University) ประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งสามารถทำให้โดรนเบลอจนแทบมองไม่เห็น
โดรนแบบพกพานี้ประกอบด้วยโครงสร้างที่เรียบง่ายและบอบบาง พร้อมใบพัดเพียงใบเดียวที่ช่วยให้มันหมุนได้ 15 - 25 รอบต่อวินาที ซึ่งเร็วเกินกว่าที่สายตามนุษย์จะมองเห็นได้อย่างชัดเจน
โดรน “Phantom Twist” หมุนเร็ว 25 รอบต่อวินาที ทำทัศนวิสัยในการมองเห็นโดรน (วงกลมสีแดง) ซึ่งบินอยู่บนต้นไม้น้อยลง ภาพจาก Michael Rubenstein/Northwestern University
Emma Alexander ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ มหาวิทยาลัยนอร์ทเวสเทิร์น กล่าวในแถลงการณ์ว่า ดวงตาของมนุษย์ต้องใช้เวลาในการรวบรวมสัญญาณ ซึ่งคล้ายคลึงกับเวลาในการเปิดรับแสงของกล้องถ่ายรูป เมื่อวัตถุหมุนเร็ว เราจะมองเห็นว่ามันเบลอและสูญเสียรายละเอียดที่ชัดเจนไป เนื่องจากโดรนรุ่นใหม่นี้โปร่งใสเกือบทั้งหมด ส่วนประกอบทึบแสงเพียงไม่กี่ชิ้นจึงถูกเฉลี่ยเข้ากับพื้นหลัง ทำให้โดยรวมแล้วดูเหมือนมีหมอกจาง ๆ โดยจะมีความแตกต่างจากโดรนทั่วไปที่มีใบพัดสี่ใบอยู่รอบตัวเครื่อง ซึ่งส่วนใหญ่จะอยู่นิ่ง แต่ Phantom Twist ใช้มอเตอร์และใบพัดเพียงชุดเดียว ใบพัดหมุนไปในทิศทางหนึ่ง ในขณะที่ส่วนอื่น ๆ ของโดรนหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม ทำให้แทบไม่มีส่วนประกอบใด ๆ ที่อยู่นิ่งให้สายตาจับจ้องได้เลย
ซึ่งการสร้างสิ่งที่สามารถทรงตัวได้อย่างมั่นคง ในขณะเดียวกันก็มองเห็นได้ยากนั้น ต้องใช้มากกว่าแค่การติดชิ้นส่วนต่าง ๆ เข้ากับโครงหมุน นักวิจัยเริ่มต้นด้วยแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ที่สร้างรูปแบบที่เป็นไปได้ประมาณ 20,000 แบบ จากนั้นปัญญาประดิษฐ์ (AI) และอัลกอริทึม ได้ช่วยปรับให้เหมาะสม จัดเรียงมอเตอร์ แบตเตอรี่ แผงวงจร ตุ้มถ่วง และชิ้นส่วนอื่น ๆ ใหม่ เพื่อค้นหาการออกแบบที่สมดุล ระหว่างประสิทธิภาพการบินกับการมองเห็นได้ยาก
โดรนรูปแบบใดที่คาดการณ์ว่ามีคุณสมบัติเหมาะสมที่สุด จะถูกนำไปจำลองการทำงานที่คล้ายกับการมองเห็นของมนุษย์ เพื่อดูว่าแต่ละแบบมีความโดดเด่นมากน้อยเพียงใด หลังจากนั้นปรับปรุง-แก้ไขเพิ่มเติมอีกรอบ ก่อนทีมงานจะเลือกแบบสุดท้ายและนำไปสร้างใช้งานจริง
ส่วนประกอบต่าง ๆ ของมันอยู่ห่างกันมาก โดยจะตั้งอยู่ที่ระดับความสูงและมุมที่แตกต่างกัน และมีพื้นที่ว่างอยู่ระหว่างกันมาก สิ่งนี้ช่วยป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนที่เป็นของแข็งซ้อนทับกันในระหว่างการหมุน และก่อให้เกิดรูปร่างสีเข้มที่มองเห็นได้ชัดเจน จากการวัดค่าความชัดเจนของนักวิจัยพบว่า Phantom Twist มีความชัดเจนในการมองเห็นน้อยกว่าโดรนสี่ใบพัดที่มีขนาดใกล้เคียงกันประมาณ 10 เท่า
โดรน “Phantom Twist” ภาพจาก Michael Rubenstein/Northwestern University
Michael Rubenstein รองศาสตราจารย์ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์และวิศวกรรมเครื่องกล มหาวิทยาลัยนอร์ทเวสเทิร์น กล่าวว่า กระบวนการออกแบบเป็นระบบอัตโนมัติทั้งหมด จากนั้น เมื่อเรามั่นใจว่าโดรนตรงตามเกณฑ์ทั้งหมดของเราแล้ว จึงเริ่มสร้างมันขึ้นมา ความพยายามส่วนใหญ่ในการซ่อนโดรนนั้นมุ่งเน้นไปที่การทำให้โดรนกลมกลืนกับสภาพแวดล้อม แต่เราตั้งคำถามว่าเราสามารถออกแบบโดรนให้สอดคล้องกับวิธีที่มนุษย์รับรู้การเคลื่อนไหวได้หรือไม่ แนวคิดเรื่องการมองเห็นได้ยากผ่านการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องนี้เป็นสิ่งที่น้อยคนนักที่นึกถึง
ทั้งนี้ Phantom Twist ยังมีข้อจำกัดอยู่ก็คือ ต้นแบบปัจจุบันยังสามารถใช้งานได้เฉพาะในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้เท่านั้น ขณะที่สายไฟและแท่งรองรับคาร์บอนไฟเบอร์บางส่วนมองเห็นได้ชัดเจน และที่สำคัญกว่านั้น มันยังมีเสียงเหมือนโดรน ดังนั้นใครก็ตามที่มองไม่เห็นวัตถุที่ลอยอยู่ ก็ยังได้ยินเสียงของมัน โดยรุ่นในอนาคตอาจใช้ระบบขับเคลื่อนที่เงียบกว่าและวัสดุที่โปร่งใสกว่า
สำหรับจุดประสงค์ในการใช้งานโดรน Phantom Twist ก็คือ นำไปใช้สังเกตสัตว์ป่าโดยไม่รบกวนพฤติกรรมของสัตว์ การสำรวจพื้นที่ชุ่มน้ำ และการตรวจสอบโครงสร้างพื้นฐานโดยรบกวนทัศนียภาพน้อยที่สุด และมีกล้องที่ติดตั้งบนตัวโดรนที่หมุนได้อาจบันทึกภาพแบบ 360 องศา เพื่อช่วยในการนำทางได้ด้วย
โดรนที่ออกแบบมาให้ตรวจจับได้ยากในลักษณะเดียวกัน ได้แก่ โดรนสอดแนมขนาดเท่าแมลงวันของจีน และหุ่นยนต์ RoboBee ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด แต่ Phantom Twist ใช้แนวทางที่แตกต่างออกไปเพื่อให้บรรลุเป้าหมายเดียวกัน กล่าวคือ แทนที่จะย่อขนาดให้หายไปจากสายตา มันเคลื่อนที่เร็วเกินกว่าจะมองเห็นได้อย่างชัดเจนนั่นเอง
อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS
ที่มาข้อมูล : techspot
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
